1、金金 属属 材材 料料的的分类及其应用分类及其应用金属材料性能指标1.常温下机械性能 （1 1）强度和塑性）强度和塑性 （2 2）硬度）硬度【布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度】 （3 3）冲击韧性和断裂韧性）冲击韧性和断裂韧性 （4 4）疲劳强度）疲劳强度 2.高温机械性能 （1 1）高温下金属的强度和温度及时间有关。）高温下金属的强度和温度及时间有关。 （2 2） 金属长时间在恒温、金属长时间在恒温、恒应力作用下，即使应力小于材料的屈服强度，也会产生塑性变形恒应力作用下，即使应力小于材料的屈服强度，也会产生塑性变形-蠕变。蠕变。（3 3） 在一定温度下，在规定时间内材
2、料断裂所能承受的最大应力在一定温度下，在规定时间内材料断裂所能承受的最大应力持久强度持久强度 （4 4） 持久塑性持久塑性 （5 5）抗松弛性）抗松弛性3.工艺性能 铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削性能。铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削性能。4.物理性能： 是金属的固有属性。是金属的固有属性。 主要有：密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等主要有：密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等材 料 的 性 能使用性能工艺性能力学性能物理性能化学性能铸造性能锻压性能热处理性能焊接性能力学性能力学性能定义定义 : 是指金属材料在外力的作用是指金属材料在外力的作用下所表现出来的抵抗能力。下
3、所表现出来的抵抗能力。力力伸长曲线伸长曲线FesbkLFsFbO屈服屈服弹弹性性变变形形缩颈缩颈断裂断裂塑塑性性变变形形塑性变形塑性变形: :外力外力去除后不能消失去除后不能消失的变形的变形硬度硬度( hardness )( hardness )1.1.定义定义： 是指材料抵抗其它更硬是指材料抵抗其它更硬物体压入其表面的能力。物体压入其表面的能力。2.2.硬度试验方法：硬度试验方法：（1 1）压入法）压入法（2 2）划痕法）划痕法（3 3）回跳法）回跳法 布氏硬度布氏硬度HB HB 洛氏硬度洛氏硬度HR HR 维氏硬度维氏硬度HVHV压入法压入法试验原理：试验原理： 用一定直径的压头（球体），
4、以相应试验力压入待测表面，保持规定时间卸载后，测量材料表面压痕直径，以此计算出硬度值。硬度的标注：硬度的标注： 符号符号HBS或或HBW之前的数字表示之前的数字表示硬度值硬度值，符号后面的数字按顺序分别表示符号后面的数字按顺序分别表示球体直径球体直径、载荷载荷及及载荷保持时间载荷保持时间。如如: :120HBS10/1000/30表示表示直径为直径为10mm的钢的钢球球在在1000kgf（9.807kN）载荷载荷作用下作用下保持保持30s测得的测得的布氏硬度值为布氏硬度值为120。二、按照实用来分类：二、按照实用来分类：黑色金属：指铁及铁的合金。如生铁、铸铁、黑色金属：指铁及铁的合金。如生铁、
5、铸铁、铁合金、钢等。铁合金、钢等。有色金属：除黑色金属以外的金属及合金。有色金属：除黑色金属以外的金属及合金。金属材料的分类金属材料的分类一、按照组成成分来分类：一、按照组成成分来分类：纯金属纯金属 ：（简单金属）由：（简单金属）由1种金属元素组种金属元素组成的物质。工业上应用较少。成的物质。工业上应用较少。合合 金金 ：（复杂金属）由：（复杂金属）由1种元素为主的种元素为主的与另外与另外1种或几种金属元素或非金属元素组种或几种金属元素或非金属元素组成的物质。种类繁多，应用广泛。成的物质。种类繁多，应用广泛。 金属材料在应用上通常分为以下两大类：铁合金（钢、铸铁和铁合金）非铁合金除铁合金外的所
6、有金属及合金按照以下顺序进行介绍：按照以下顺序进行介绍： 1、碳素钢、碳素钢 2、铸铁、铸铁 3、合金钢、合金钢 4、有色金属及其合金、有色金属及其合金金属材料的分类金属材料的分类碳 钢分类及其应用碳钢的定义碳钢：含碳量为碳钢：含碳量为0.022.11%的铁碳合金的铁碳合金碳钢的分类碳钢的分类碳素结构钢：机械零件及金属构件碳素结构钢：机械零件及金属构件碳素工具钢：各种工具碳素工具钢：各种工具2、按用途分：、按用途分：低碳钢（低碳钢（C 0.25%）中碳钢（中碳钢（C=0.25%0.55%）高碳钢（高碳钢（C 0.55%）1、按含碳量分：、按含碳量分：3、按质量分：碳素结构钢：、按质量分：碳素结
7、构钢： S 0.035%0.05% P 0.035%0.045% 优质碳素结构钢优质碳素结构钢: S 0.035% P 0.035% 高级优质碳素结构钢：高级优质碳素结构钢：S 0.02% P 0.03%碳钢的分类碳钢的分类4、按脱氧程度分：沸腾钢（、按脱氧程度分：沸腾钢（F） 镇静钢（镇静钢（Z） 半镇静钢（半镇静钢（b） 碳钢的分类按冶炼方法分类 可分为平炉钢、转炉钢、电炉钢、特殊可分为平炉钢、转炉钢、电炉钢、特殊冶炼炉钢等冶炼炉钢等。按用途分类 可分为工具钢、弹簧钢、低温钢、锅炉可分为工具钢、弹簧钢、低温钢、锅炉用钢、压力容器用钢等用钢、压力容器用钢等碳钢内含元素碳钢内含元素硫硫-有害的
8、杂质元素有害的杂质元素 “热脆热脆”现象现象;降低焊接性。降低焊接性。 一、杂质元素对钢性能的影响一、杂质元素对钢性能的影响锰锰-有益的杂质元素有益的杂质元素 消除硫在钢中的有害影响消除硫在钢中的有害影响氢氢-有害元素有害元素 塑性、韧性降低，引起塑性、韧性降低，引起“氢脆氢脆”及白点）及白点） 硅硅-有益元素有益元素 钢的强度、弹性提高。钢的强度、弹性提高。磷磷-有害元素有害元素 “冷脆冷脆”。含磷量较高时，使钢的焊接性能变坏。含磷量较高时，使钢的焊接性能变坏 氮和氧氮和氧-有害元素有害元素 氮使钢的塑性、韧性降低而脆性增大氮使钢的塑性、韧性降低而脆性增大 氧使钢的强度和塑性降低，增加钢的热
9、脆性氧使钢的强度和塑性降低，增加钢的热脆性锰硅锰硅有益元素有益元素 硫磷氢氧氮硫磷氢氧氮有害元素有害元素碳钢的编号、性质和用途碳钢的编号、性质和用途1、碳素结构钢、碳素结构钢编号：编号：Q质量等级质量等级脱氧程度脱氧程度用途：金属构件、型钢、垫片、铆钉、普通用途：金属构件、型钢、垫片、铆钉、普通 小零件小零件2、优质碳素结构钢、优质碳素结构钢编号：编号：平均含碳量的万分数平均含碳量的万分数Q 235A F20、4560Mn 、65Mn低碳钢（低碳钢（10、15、20、25） 性能：强度、硬度较低，塑性、韧性好，焊性能：强度、硬度较低，塑性、韧性好，焊接性好接性好 用途：金属构件、型钢、钢板、钢
10、管等用途：金属构件、型钢、钢板、钢管等 中碳钢（中碳钢（35、40、45、50） 性能：良好的综合机械性能性能：良好的综合机械性能 用途：重要机械零件，如轴、齿轮、螺栓用途：重要机械零件，如轴、齿轮、螺栓 高碳钢（高碳钢（60、65、65Mn） 性能：高强度、高弹性性能：高强度、高弹性 用途：弹簧、高强度零件用途：弹簧、高强度零件碳素工具钢碳素工具钢编号：编号：T 或或T 用途：各种量具、刃具、磨具用途：各种量具、刃具、磨具含碳量为含碳量为0.65 1.3% 平均含碳量的千分数平均含碳量的千分数T8、T10、T10A高级优质钢高级优质钢性能：硬度高、耐磨性好性能：硬度高、耐磨性好碳素铸钢碳素铸
11、钢编号：编号： 铸造碳钢：铸造碳钢：ZG 工程用铸钢：工程用铸钢：ZG 铸钢件铸钢件：将钢水直接铸成零件毛坯后，不再进将钢水直接铸成零件毛坯后，不再进 行锻压加工的钢件行锻压加工的钢件铸钢：制造铸钢件的钢铸钢：制造铸钢件的钢平均含碳量的万分数平均含碳量的万分数屈服强度屈服强度抗拉强度抗拉强度（Mpa）ZG25（ ZG 230-450）性能性能:一定强度、良好塑、韧性、焊接性、铸造性一定强度、良好塑、韧性、焊接性、铸造性用途：用途：400-450C以下铸件，用于隔板、蒸汽以下铸件，用于隔板、蒸汽 室、喷嘴室、轴承盖室、喷嘴室、轴承盖含碳量为含碳量为0.15 0.55%铸 铁分类及其应用 成分：成
12、分：2.5-4%C Si,S,P,Mn 组织：碳以组织：碳以Fe3C及及C形式存在形式存在 性能：性能：1）强度、塑性、韧性低）强度、塑性、韧性低 2）良好的减振性、减摩性、切削加工性）良好的减振性、减摩性、切削加工性 铸造性，低的缺口敏感性铸造性，低的缺口敏感性铸铸 铁铁工业铸铁工业铸铁铸铁：含碳量大于铸铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金的铁碳合金铸铁的分类铸铁的分类1、白口铸铁（碳以、白口铸铁（碳以Fe3C存在）存在）2、灰口铸铁：、灰口铸铁： （片状石墨）（片状石墨） 4、球墨铸铁：、球墨铸铁： （球状石墨）（球状石墨）3、可锻铸铁：、可锻铸铁： （团絮状石墨）（团絮状石墨） 灰口铸铁灰
13、口铸铁 性能：抗拉强度、疲劳强度、塑性、韧性低，硬性能：抗拉强度、疲劳强度、塑性、韧性低，硬 度、抗压强度取决于基体组织度、抗压强度取决于基体组织牌号：牌号：HT用途：不受冲击、承压、减振零件，用途：不受冲击、承压、减振零件， 如机身、机座、泵体、阀门如机身、机座、泵体、阀门 汽缸套汽缸套抗拉强度抗拉强度HT200可锻铸铁可锻铸铁性能：强度、塑性、韧性高于灰口铸铁性能：强度、塑性、韧性高于灰口铸铁牌号：牌号：KTB (白心可锻铸铁）白心可锻铸铁） KTH（黑心铁素体可锻铸铁）（黑心铁素体可锻铸铁） KTZ （黑心珠光体可锻铸铁）（黑心珠光体可锻铸铁）用途：形状复杂、受动载荷作用，用途：形状复杂
14、、受动载荷作用， 要求强度、塑韧性较高铸要求强度、塑韧性较高铸 件，如连杆、低中压阀门、件，如连杆、低中压阀门、 管接头管接头b(%)组织：组织：F+G,P+G,F+P+G,B下下+G球墨铸铁球墨铸铁 性能：强度高于其他铸铁，塑性、性能：强度高于其他铸铁，塑性、 韧性高于灰口铸铁，屈强比高韧性高于灰口铸铁，屈强比高牌号：牌号：QT 用途：用于要求强度较高、受冲击、耐磨损的重用途：用于要求强度较高、受冲击、耐磨损的重 要零件，如后汽缸、后几级隔板、磨煤机要零件，如后汽缸、后几级隔板、磨煤机 衬板衬板b(%)合金铸铁合金铸铁耐热铸铁的编号：耐热铸铁的编号：RT+元素符号元素符号+数字数字 RQT+
15、元素符号元素符号+数字数字用途：锅炉受热面吊架、喷嘴、烟道挡板用途：锅炉受热面吊架、喷嘴、烟道挡板1、耐热铸铁、耐热铸铁-铬、硅、铝铬、硅、铝铸铁的耐热性：在高温下抗氧化、抗生长并保持较铸铁的耐热性：在高温下抗氧化、抗生长并保持较 高的强度、硬度及抗蠕变的能力高的强度、硬度及抗蠕变的能力铸铁的生长：铸铁在铸铁的生长：铸铁在400 C以上，特别是经反复以上，特别是经反复 加热，体积逐渐增大的现象加热，体积逐渐增大的现象RTCr16(900 C)RQTAL22(1100 C) 3）中锰球墨铸铁：）中锰球墨铸铁： 用于球磨机的衬板、钢球、煤粉机锤头用于球磨机的衬板、钢球、煤粉机锤头 1）冷硬铸铁：）
16、冷硬铸铁： 用于：低速球磨机衬板、磨球用于：低速球磨机衬板、磨球2）合金白口铸铁（猛、硅、铬、钼、钨）合金白口铸铁（猛、硅、铬、钼、钨） 用于球磨机衬板、灰浆泵泵体、叶轮、护板用于球磨机衬板、灰浆泵泵体、叶轮、护板耐磨铸铁耐磨铸铁合金钢分类及其应用合金钢定义及常用元素合金钢：在碳钢的基础上有意加入一些其合金钢：在碳钢的基础上有意加入一些其它元素的钢它元素的钢常用合金元素：铬常用合金元素：铬 、锰、硅、钼、钨、钒、锰、硅、钼、钨、钒、钛、铌、硼、镍、锆、稀土等钛、铌、硼、镍、锆、稀土等 1、溶入铁素体溶入铁素体合金铁素体（合金元素溶入铁素合金铁素体（合金元素溶入铁素 体中形成的固溶体体中形成的固
17、溶体 ） 固溶强化，使强度、硬度升高，塑性、韧性有下固溶强化，使强度、硬度升高，塑性、韧性有下 降趋势，有些元素若加入量适当，韧性可以提高降趋势，有些元素若加入量适当，韧性可以提高2、形成碳化物形成碳化物一、合金元素对钢的影响一、合金元素对钢的影响（一）合金元素在钢中的存在形式（一）合金元素在钢中的存在形式 非碳化物形成元素：非碳化物形成元素：Ni、Co、Si、Al、Cu等等 碳化物形成元素：碳化物形成元素：Mn Cr Mo W V Nb Zr Ti (弱）弱） （中强）（中强） （强）（强） 含有碳化物的钢的性能含有碳化物的钢的性能钢中所有碳化物和钢中所有碳化物和Fe3C一样硬而一样硬而脆脆
18、碳化物的碳化物的数量数量、大小大小、形态形态和和分布分布 碳化物呈细小颗粒状弥散分布时，钢的强碳化物呈细小颗粒状弥散分布时，钢的强度、度、硬度、硬度、 耐磨性耐磨性 ，又不降低塑性和韧性；，又不降低塑性和韧性； 随碳化物数量增加，钢的强度、硬度、耐随碳化物数量增加，钢的强度、硬度、耐磨性磨性 ， 塑性、韧性塑性、韧性 除除Ni 、Co元素外，大多数合金元素使奥氏体元素外，大多数合金元素使奥氏体 化过程减慢化过程减慢 奥氏体化温度提高奥氏体化温度提高 奥氏体化的保温时间也较碳钢长奥氏体化的保温时间也较碳钢长合金元素对钢的热处理的影响合金元素对钢的热处理的影响1、合金元素对奥氏体化的影响、合金元素
19、对奥氏体化的影响 合金元素除锰、磷外，几乎都能不同程度地阻合金元素除锰、磷外，几乎都能不同程度地阻 止奥氏体晶粒的长大，即在奥氏体化的过程中止奥氏体晶粒的长大，即在奥氏体化的过程中 能细化晶粒能细化晶粒合金钢的奥氏体化温度高一些，时间长一些合金钢的奥氏体化温度高一些，时间长一些3、合金元素对回火转变的影响、合金元素对回火转变的影响 提高回火稳定性（淬火钢在回火过程中抵抗提高回火稳定性（淬火钢在回火过程中抵抗强度、硬度下降的能力）强度、硬度下降的能力）合金钢的回火稳定性比碳钢高合金钢的回火稳定性比碳钢高合金钢的分类合金钢的分类按照用途分类按照用途分类（3类）类）合金结构钢合金结构钢： 用作工程构
20、件（管道及支架等）；用作工程构件（管道及支架等）；各各种机械零件（轴类、齿轮、弹簧、叶轮等）种机械零件（轴类、齿轮、弹簧、叶轮等）合金工具钢合金工具钢： 用作测量工具、模具、刀具等用作测量工具、模具、刀具等特殊性能钢特殊性能钢： 如不锈钢、耐热钢等，具有特殊的如不锈钢、耐热钢等，具有特殊的物理性能或化学性能。物理性能或化学性能。合金钢的分类合金钢的分类 按照金相组织分类：按照金相组织分类：珠光体、贝氏体、马氏体、奥氏体、铁素体等。珠光体、贝氏体、马氏体、奥氏体、铁素体等。 按照合金元素含量分类：按照合金元素含量分类：低合金钢：合金元素含量不大于低合金钢：合金元素含量不大于5%中合金钢中合金钢：
21、合金元素含量在：合金元素含量在5%-10%之间之间高合金钢：高合金钢： ：合金元素含量大于：合金元素含量大于10%合金钢的编号合金钢的编号 编号方法原则采用“数字+化学元素符号+数字”的方法。（1）合金结构钢编号）合金结构钢编号 前面数字表示钢的平均碳质量分数的万分数万分数，元素符号表示钢中所含的合金元素，用化学符号表示，后面的数字表示合金元素平均含量的百分数百分数。合金元素的平均含量四舍五入。 如含S、P量低的高级优质钢，则在钢号的末尾加以符号“A”或“高”字，如20Cr2Ni4A，表示平均碳质量分数为0.20、Cr=2.0、Ni=4.0的高级优质合金钢（2）滚动轴承钢与易切钢）滚动轴承钢与
22、易切钢 滚动承钢牌号为“G+平均平均铬质量分数的质量分数的千分数”组成，碳质量分数不标出碳质量分数不标出。如GCr15（滚铬15）表示平均含铬量为1.5的滚动轴承钢。易切钢为“Y”+碳质量分数的万分数。如Y12、Y20分别表示平均碳质量分数为0.12、0.20的易切钢。（3）合金工具钢）合金工具钢 及高速钢合金工具钢的编号方法与合金结构钢相似，区别的是平均碳质量分数1.0时不标出，1.0时以千分数表示如9SiCr表示平均碳质量数为0.9，Si、Cr的平均含量1.5；CrMn表示平均碳质量分数1.0，Cr、Mn平均含量1.5。对于高速钢不论碳质量分数多少，均不标出。如W18Cr4V表示平均碳质量
23、分数为0.70.8、含钨量为18、含铬量为4、含钒量1.5特殊性能钢特殊性能钢牌号前面的数字表示平均碳质量分数的千分数。如9Cr18表示碳质量分数为0.9，含铬量为18当平均碳质量分数0.03及0.08时，在钢号前分别标以“00”及“0”。如00Cr18Ni10表示平均碳质量分数0.03、含铬量为18、含镍量为10；又如0Cr19Ni9表示平均碳质量分数0.08、平均含铬量为19、平均含镍量为9。工程结构钢工程结构钢（1）低合金结构钢）低合金结构钢低碳、低合金，C0.2，合金元素总量3.0。合金有Mn、Ti、V、Nb、Cu、P。 Mn是基本强化元素，提高强度、改善塑性。 Ti、Nb、V提高钢的
24、强度和韧性。 Cu、P可提高钢对大气的抗蚀能力。（2）锅炉钢）锅炉钢专用于锅炉制造的低合金结构钢，有专用牌号。后边带有G 字母 锅炉钢Si含量不能太低，以保证Si氧化膜覆盖于钢的表面，提高钢的强度、韧性和抗氧化性，碳质量分数不能太高，便于焊接。合金调质钢合金调质钢是指淬火+高温回火（调质处理）后使用的结构钢。按淬透性大小可分三类 1）低淬透性合金调质钢主要40Cr、40MnB等。合金元素总量2.5，淬透性低，综合力学性能及工艺性能好，可用于制造中小截面零件。如汽车、拖拉机轴、连杆、齿轮。 2）中淬透性合金调质钢主要牌号35CrMo、40CrNi。合金元素总量不大于3.5，可用于制作大截面、重载
25、齿轮、曲轴和连杆等。 3）高淬透性合金调质钢主要牌号40CrNiMoA、40CrMnMo等。合金元素总量达4.0以上，淬透性高，可用于制作汽轮机的主轴、叶轮等。常用耐热钢常用耐热钢1）奥氏体耐热钢：1Cr18Ni9Ti、4Cr14Ni14W2Mo等。可在600750使用。用于汽轮机、锅炉等的高温装置的重要构件。2）铁素体耐热钢：可在低于650工作。如15CrMo、1Cr17等可长期在580650使用。3）马氏体耐热钢：一般含Cr量高，有较高的抗氧化性和热强性，淬透性好。一般用于600650以下受力较大的零件，如各种汽轮机叶片等。4）珠光体耐热钢：合金元素总量35，常用Cr12MoV、15CrM
26、o等。在500以下工作。耐热钢的化学稳定性耐热钢的化学稳定性一、腐蚀原理：一、腐蚀原理： 按照腐蚀的原理可以分为按照腐蚀的原理可以分为化学化学腐蚀和腐蚀和电化学电化学腐蚀腐蚀二、电厂常见的腐蚀损坏类型二、电厂常见的腐蚀损坏类型 (一一) 蒸汽腐蚀蒸汽腐蚀（二）烟气腐蚀（二）烟气腐蚀（三）垢下腐蚀（三）垢下腐蚀（四）苛性脆化（四）苛性脆化（五）应力腐蚀（五）应力腐蚀（六）腐蚀疲劳（六）腐蚀疲劳三、提高钢耐腐蚀性能的方法三、提高钢耐腐蚀性能的方法 最根本最根本的方法是在钢中加入合金元素以提高钢的抗氧化性能和抗电的方法是在钢中加入合金元素以提高钢的抗氧化性能和抗电化学府蚀的能力。化学府蚀的能力。耐热
27、钢的组织稳定性一、碳化物的球化二、石墨化三、固溶体中合金元素的球化耐热钢中合金元素的作用合金元素：铬、钼、钒、钨、钛、铌硼、硅、稀土元素1、碳的作用2、铬能使钢的性能在很多方面得到改善和提高3、钼是耐热钢中强化固溶体的主要元素.4、能阻碍钼和铬元素由固溶体向碳化物中迁移5、钛和铌与钒一样还能有效地防止不锈钢的晶间腐蚀6、铝和硅在钢中能显著地提高钢的抗氧化性7、镍能增加钢的淬透性，国而能提高钢的强度滚动轴承钢滚动轴承钢用来制造轴承的滚珠、滚针、内外套圈和一些工、量、模具等。C：0.91.1，Cr：0.51.65，高碳获得高硬度和耐磨性；铬可提高淬透性，细化碳化物，提高耐磨性和韧性。4耐蚀钢（不锈
28、钢）耐蚀钢（不锈钢）将具有抵抗空气、水、酸碱或其他介质腐蚀的钢称为不锈钢1）奥氏体不锈钢（铬镍不锈钢） 常用1Cr18Ni9和1Cr18Ni9Ti等，塑性和耐蚀性均较好。2）铁素体不锈钢： 典型的是1Cr17钢， C：0.12，含Cr：1618。含铬量高使钢形成单相铁素体，提高抵抗电化学腐蚀的能力，塑性好，强度低，并具有抗高温氧化性。3)马氏体不锈钢： 常用1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、7Cr17、8Cr17等。其中1Cr13、2Cr13适用于制造高温下在酸、碱、盐中承受冲击的零件。 3Cr13、4Cr13，适用于制造在一定腐蚀介质要求高强度的零件7Cr17、8Cr17，适用
29、于制造耐蚀性的工、刃、量具等。有色金属及合金分类及其应用（铁及铁合金以外的金属）（铁及铁合金以外的金属）内容及任务内容及任务包括包括: 一、铜及其合金一、铜及其合金 二、钛及其合金二、钛及其合金 三、轴承合金三、轴承合金任务任务： 1.能根据编号鉴别铜合金、钛合金、轴承合金能根据编号鉴别铜合金、钛合金、轴承合金 2.能表述铜合金、钛合金、轴承合金的主要性能能表述铜合金、钛合金、轴承合金的主要性能 特点特点涉及涉及：熟悉铜合金、钛合金、轴承合金的牌号：熟悉铜合金、钛合金、轴承合金的牌号 性能及在电厂的应用性能及在电厂的应用 铜合金的分类铜合金的分类 纯铜：紫铜纯铜：紫铜黄铜：以锌为主要添加元素的
30、铜合金。黄铜：以锌为主要添加元素的铜合金。 普通黄铜和特殊黄铜普通黄铜和特殊黄铜 白铜：以镍为主要合金元素的铜合金白铜：以镍为主要合金元素的铜合金 青铜：青铜： 锡青铜：以锡为主要合金元素锡青铜：以锡为主要合金元素 无锡青铜：铜与铝、硼等合金元素的合金无锡青铜：铜与铝、硼等合金元素的合金铜合金的牌号 普通黄铜以普通黄铜以“H+数字数字”表示，数字表示平均含铜百分表示，数字表示平均含铜百分数数 如H80，表示Cu=80的普通黄铜。特殊黄铜以特殊黄铜以“H+主加元素主加元素+铜百分数铜百分数+主加元素百分数主加元素百分数”表示。表示。如HSn62-1，表示Cu=62%，Sn=1%，其余为Zn的锡黄
31、铜。青铜以代号青铜以代号“Q+主加元素主加元素+主加元素、辅加元素含量百主加元素、辅加元素含量百分数分数” 如QSn7-0.2，表示Sn=7%，P=0.2%的锡青铜。铸造铜合金以铸造铜合金以“ZCu+主要合金元素及其含量百分数主要合金元素及其含量百分数” 如ZCuZn38，表示Zn=38%，其余为铜的铸造黄铜 二、二、钛及其合金钛及其合金性能性能：强度低，塑性较好，：强度低，塑性较好，密度小，比强度高，密度小，比强度高， 优良的耐腐蚀性优良的耐腐蚀性，对海水和大多数酸、碱，对海水和大多数酸、碱 盐均有优良的耐蚀能力，盐均有优良的耐蚀能力，耐高温耐高温（600600 C C以以 下具有良好抗氧化
32、性能）、下具有良好抗氧化性能）、耐寒冷耐寒冷；具有；具有 同素异晶转变同素异晶转变-882-882 C C以下为以下为 - -钛（密排钛（密排 六方晶格）六方晶格）882882 C C以上为以上为 - -钛（体心立方钛（体心立方 晶格）晶格）（一）（一）工业纯钛工业纯钛 用途用途：电厂凝汽器管、汽轮机长叶片、脱硫烟：电厂凝汽器管、汽轮机长叶片、脱硫烟道等道等（二）钛合金（二）钛合金以钛为基，加入铝、铬、锰、以钛为基，加入铝、铬、锰、 铁、钼、钒等合金元素铁、钼、钒等合金元素 按组织结构的不同分为三类：按组织结构的不同分为三类： （1 1） 型钛合金型钛合金 退火状态的组织为退火状态的组织为 固
33、溶体固溶体 牌号：牌号：TA+TA+顺序号顺序号 序号越大，合金元素越多序号越大，合金元素越多 TA1TA1、TA2TA2、TA8TA8 TA1 TA1、TA2TA2、TA3TA3为工业纯钛为工业纯钛性能：中等强度，良好的热稳定性、热强性性能：中等强度，良好的热稳定性、热强性 （ 650650 C C时能保持足够的强度），优良时能保持足够的强度），优良 的焊接性能的焊接性能（2 2） 型钛合金：退火或淬火状态组织为型钛合金：退火或淬火状态组织为 固溶固溶体体 牌号：牌号：TB+TB+顺序号顺序号 TB1、TB2 性能：塑性很好，可冲压成型；热处理后性能：塑性很好，可冲压成型；热处理后具有很高的
34、强度，可焊性好，但热稳定性差具有很高的强度，可焊性好，但热稳定性差 （3 3） + + 型钛合金型钛合金 退火状态的组织为退火状态的组织为 + + 固溶固溶体体 牌号：牌号：TC+TC+顺序号顺序号 TC1TC1、TC2TC2、TC10TC10 性能：良好的综合机械性能，热稳定性差性能：良好的综合机械性能，热稳定性差，焊接，焊接 性能不如性能不如 钛合金钛合金钛合金具有优良耐腐蚀性，在海水甚至在钛合金具有优良耐腐蚀性，在海水甚至在含硫化物污染的海水中，在水速高达含硫化物污染的海水中，在水速高达20m/s20m/s和含沙量达和含沙量达40g/L40g/L的条件下，均具有的条件下，均具有优良耐蚀性
35、。钛在海水中抗应力腐蚀和抗优良耐蚀性。钛在海水中抗应力腐蚀和抗腐蚀疲劳性能也很好。钛的这些优异抗腐腐蚀疲劳性能也很好。钛的这些优异抗腐蚀性是铜合金所无法相比的。因此，蚀性是铜合金所无法相比的。因此，钛合钛合金是一种理想的电厂凝汽器材料，适用于金是一种理想的电厂凝汽器材料，适用于耐腐蚀的介质中。耐腐蚀的介质中。三、轴承合金三、轴承合金 制造滑动轴承轴瓦及内衬的合金制造滑动轴承轴瓦及内衬的合金 1、工作条件：、工作条件： 轴在高速转动时，轴瓦承受交变应力，轴和轴轴在高速转动时，轴瓦承受交变应力，轴和轴 瓦之间存在着强烈的摩擦瓦之间存在着强烈的摩擦 2、性能要求：、性能要求： （1）有足够抗压强度、
36、疲劳强度、韧性和硬度。）有足够抗压强度、疲劳强度、韧性和硬度。 （2）较小的摩擦系数和热膨胀系数，良好的导热）较小的摩擦系数和热膨胀系数，良好的导热 性和一定熔点。性和一定熔点。 （3）优良的耐磨性与磨合性。）优良的耐磨性与磨合性。 （4）良好的抗蚀性及一定的储油能力。）良好的抗蚀性及一定的储油能力。 （5）工艺性能好，价格低廉。）工艺性能好，价格低廉。硬度不能太高，以免轴被磨损硬度不能太高，以免轴被磨损 软基体上均匀分布着硬质点软基体上均匀分布着硬质点或硬基体上均匀或硬基体上均匀 分布着软质点。分布着软质点。3、组织要求、组织要求4、常用轴承合金、常用轴承合金 锡基轴承合金锡基轴承合金铅基轴
37、承合金铅基轴承合金铜基轴承合金铜基轴承合金巴氏合金巴氏合金 编号：编号：ZCh+基本元素、主加元素符号基本元素、主加元素符号+主加元主加元 素、辅加元素含量百分数素、辅加元素含量百分数如：如：ZChSnSb11ZChSnSb116 6含锑含锑11%11%、含铜、含铜6%6%(1)(1)锡基轴承合金锡基轴承合金以锡为基础，加入少量锑、铜以锡为基础，加入少量锑、铜 组织：白色块状物是硬质点组织：白色块状物是硬质点SnSbSnSb（锡（锡 锑）化锑）化合物，针状或粒状物为合物，针状或粒状物为CuCu3 3SnSn化合物，其化合物，其 余为软基体（锑在锡中的固溶体）余为软基体（锑在锡中的固溶体） 用途
38、：用于汽轮机、发电机等高速重载机械轴承用途：用于汽轮机、发电机等高速重载机械轴承含锑含锑11%11%、含铜、含铜6%6% 性能：适中硬度，小的摩擦系数和热膨胀系数，性能：适中硬度，小的摩擦系数和热膨胀系数， 良好韧性、导热性、耐蚀性，能承受较大良好韧性、导热性、耐蚀性，能承受较大 冲击；疲劳强度较低，冲击；疲劳强度较低， 热强性较差热强性较差 （100 C以下使用）以下使用） 常用锡基轴承合金：常用锡基轴承合金：ZChSnSb11ZChSnSb116 6 (2)铅基轴承合金铅基轴承合金以铅为基础，加入锑、锡、铜等以铅为基础，加入锑、锡、铜等 常用铅基轴承合金：常用铅基轴承合金：ZChPbSb16-16-2 性能：强度、硬度、耐磨性以及冲击韧性均比性能：强度、硬度、耐磨性以及冲击韧性均比 锡基轴承合金低，但价格低锡基轴承合金低，但价格低含锑含锑16%16%、含锡、含锡16%16%、含铜、含铜2%2% 用途：电厂中，用于泵、风机、磨煤机、电动机用途：电厂中，用于泵、风机、磨煤机、电动机 等低速度和低、中负荷设备的、温度不超等低速度和低、中负荷设备的、温度不超 过过120120 C的的轴承轴承结束语不当之处请多提宝贵意见2010.4.8
